Laserspektroscopic investigation of structure/activity relations in metal/siderophore complexes

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Die Beziehung zwischen Struktur und Bindungseigenschaften in Siderophoren wird mit stationärer Absorptions- und Fluoreszenzspektroskopie, mit zeitaufgelöster Laserfluoreszenzspektroskopie (Laser-induzierte Fluoreszenz, LIF) und mit zeitaufgelöster Absorptionsspektroskopie nach Laserblitzlichtanregung (excited state absorption, ESA) untersucht. Im beantragten Forschungsvorhaben werden neben natürlichen Siderophoren im wesentlichen siderphor-analoge Verbindungen eingesetzt, die mit Metallen stabile Chelatkomplexe bilden und die mit Fluoreszenzsonden markiert sind. Dabei werden die photophysikalischen Eigenschaften der eingesetzten Verbindungen in An- und Abwesenheit von Metallen untersucht. Als Parameter werden auf Seiten der siderophor-analogen Verbindungen die Fluoreszenzsonden und die komplexierenden Gruppen gezielt variiert. Bei den Metallionen wird z.B. der Einfluss der Ladung, der Größe und des Redoxpotentials untersucht. Diese Parameter werden mit den Messgrößen aus den stationären und zeitaufgelösten Experimenten (z.B. Absorptions- und Fluoreszenzvermögen, Lebensdauern, Fluoreszenzanisotropie, Rotationkorrelationszeit) korreliert. Aus den erhaltenen Ergebnissen können Rückschlüsse auf die Struktur-Wechselwirkungsbeziehungen zwischen Siderophoren bzw. siderophor-analogen Verbindungen und Metallen gezogen werden. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für mögliche Anwendungen der untersuchten Siderophore bzw. siderophoranalogen Verbindungen als Sonden zur Speziation von Metallionen im Ultraspurenbereich, bei der Untersuchung von biochemischen Prozessen, wie z.B. Stofftransport in Zellen und im medizinischen Bereich.